Interaction entre aménagements urbains et transports

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1 Master Urbanisme mention «ville durable», Institut Français d'urbanisme Emmanuel Raoult Interaction entre aménagements urbains et transports Impacts en termes de Gaz à Effet de Serre émis Rapport de stage 22/09/2009 provisoire étape définitif Hangar G2 Bassin à flot n 1 quai Armand Lalande BP 71 F Bordeaux Cedex Tél. : 33 (0) Fax : 33 (0) contact@aurba.org

2 Remerciements Je souhaite remercier ici les personnels du CETE, de l'inrets et de l'a-urba qui ont participer activement à l'étude ayant mené à ce rapport.

3 Composition de l'étude Cette étude rappellera la nécessité d'agir sur les Gaz à Effet de Serre (GES) issus de transports. Nous proposerons ensuite différentes suggestions en termes d'urbanisme susceptibles de réduire ces GES. Enfin, nous rappellerons l'intérêt de logiciels de type LUTI pour évaluer et prévoir les effets des mesures envisagées. Sommaire 1 Introduction Présentation succincte de l'a-urba Les Gaz à Effet de Serre : un enjeu pressant Disposition issues du Grenelle de l'environnement Plan Climat Régional et engagements gouvernementaux Dispositions légales du ScoT Bon sens, dynamisme économique, égalité sociale et précaution sanitaire Quelques éléments de cadrage Déplacements particuliers Transport de marchandise Approche énergétique Évaluer, simuler Outils Paramètres Bilan Conclusion...21 Glossaire...23 Bibliographie...25 Annexe I : Logiciels Urbanisme GES transport Modèles de simulation d'interaction urbanisme transport (LUTI) Modèles de trafic Modèles de traduction en émission de GES Ensembles logiciels de modélisation transport - urbanisme Autres logiciels de simulation liés à l'urbanisme...34 Annexe II : Compléments d'information Grenelle de l'environnement et plan climat Éléments de cadrage concernant énergie et transports Gaz à Effet de Serre Forme urbaine Autres tendances à décrypter...41 Annexe III : ébauches de solutions pour Bordeaux Proposer une politique régionale cohérente En zone urbaine Solutions TC...44

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5 1 Introduction En Gironde en 2005, les transports produisent à part égale avec l'habitat 67 % des Gaz à Effet de Serre (GES) [1] (p. 8). Ce sont les deux activités sur lesquelles l'urbaniste peut agir directement. Il semble néanmoins que les solutions techniques existent pour réduire les émissions de l'habitat [2] (entretien Michel Feyrit). La problématique transport reste, elle, difficile à cerner et il ne semble pas exister de solution clairement identifiée. Le gouvernement français s'est engagé en 2003 à réduire drastiquement les émissions de Gaz à Effet de Serre. C'est le fameux facteur 4, soit une réduction de 75 % des émissions de GES d'ici Pour évaluer et agir sur le réchauffement climatique, la méthode régulièrement employée est le calcul des émissions de GES. Localement, un Plan Climat Aquitaine a été mis en place en Parallèlement à cela, plusieurs données devraient être exploitables prochainement pour Bordeaux : la dernière enquête ménage effectuée sur l'agglomération bordelaise devrait paraître courant 2009, les résultats d'enquêtes Origine-Destination sur les lignes de bus structurantes de la TBC seront bientôt disponibles et un appel à villes candidates pour une enquête transport de marchandise sera lancé à l'autonome Cet apport de données permettra d'alimenter la base de l'a-urba et les modèles éventuels en vue d'évaluer sérieusement les GES transport selon les formes urbaines de l'aire urbaine bordelaise. L'étude et le choix des outils pour appréhender et modéliser les GES liés aux transports sont donc à réaliser aujourd'hui afin de préparer les décisions de demain. Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif 5

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7 2 Présentation succincte de l'a-urba Déclarée en 1969, l'agence d'urbanisme de Bordeaux métropole Aquitaine, est une association loi 1901 relevant d'un statut privé et dont les membres sont des entités publiques ayant des compétences en matière d'aménagement. En tant qu'outil stratégique de développement urbain, l'agence assure des missions d'observation, de réflexion et de prospective à différentes échelles. C'est ainsi qu'elle peut intervenir tant à l'échelle du quartier, que de l'epci (Scot du Bassin d'arcachon-val de l'eyre), du département (Assistance à Maitrise d'ouvrage pour le Schéma d'aménagement et de Développement Durable du Conseil Général des Landes) ou à l'international. Elle est également maître d'œuvre général des grand documents cadres de l'agglomération (SCOT de l'aire métropolitaine bordelaise, PLU de la communauté urbaine de Bordeaux, PDU, PLH...). L'a-urba propose à ses commanditaires des initiatives stratégiques et réalise des propositions concrètes dans le but d'accroitre l'efficacité urbaine, la qualité environnementale et la solidarité socio-économique. Au travers de ses compétences techniques, l'agence aide les responsables locaux à prendre les décisions pour assurer une croissance harmonieuse de l'agglomération. L'a-urba est composée de différents pôles : Planet est le pôle de planification et territoires. Il est chargé de l'élaboration et de la révision des documents de planification et d'urbanisme réglementaire, ainsi que des projets de territoires. APU : l'atelier Projet Urbain développe des études préalables aux lancements d'opérations d'urbanisme. Il réalise la transcription réglementaire de projets ou d'études ainsi que des cahiers des charges. Il conçoit également la programmation de projets d'espaces publics et assure le suivi de la qualité urbaine, architecturale et paysagère au travers de documents guide et de chartes. MODDE est le pôle chargé des études et projets en matière de mobilité, développement durable et environnement. Habitat : Le pôle Habitat, Foncier et Évolution sociale prend en compte les comportements et besoins des ménages en matière d'habitat. Il contribue à l'élaboration et à la mise en œuvre d'outils de planification stratégiques pour l'habitat. OPUS : l'observatoire des Phénomènes Urbains, Spatiaux et économiques assure un rôle de veille urbaine et anticipe les problématiques concernant les évolutions urbaines, institutionnelles et sociales. Il met au point des outils pour appuyer les études menées par l'agence ainsi que pour ses partenaires. APG : l'atelier de Production Graphique assure le traitement et la production cartographique de l'agence. L'étude menée ici concernait essentiellement le pôle MODDE. Cependant, la mise en place d'outils de modélisation serait à mettre en commun avec des compétences du pôle habitat, en collaboration évidemment avec l'observatoire de l'agence. Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif 7

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9 3 Les Gaz à Effet de Serre : un enjeu pressant 3.1 Disposition issues du Grenelle de l'environnement Le Grenelle de l'environnement consacre le rôle des collectivités locales dans l'adaptation au changement climatique et la maîtrise de l'énergie. Il incite à une «planification globale de l'urbanisme», dans les domaines tels que les transports, le logement... Il renforce le caractère opposable du SCoT et y introduit des critères de performance énergétique et d'émissions de GES. Enfin, il généralise les plans climat de territoire à articuler avec les documents d'urbanisme [4]. 3.2 Plan Climat Régional et engagements gouvernementaux Le gouvernement français s'est engagé en 2003 à réduire les émissions de Gaz à Effet de Serre de 75 % d'ici 2050 : c'est le fameux «facteur 4». Depuis, un Plan Climat Aquitaine a été mis en place en Conformément aux orientations du plan climat Aquitaine, l'objectif de cette étude est de fournir une aide à la décision grâce à des éléments de contexte et différents scenarii d'aménagement, de déplacements modélisés. L'inclusion d'écoquartiers dans ce plan climat incite également à se munir d'outils pour proposer et évaluer de nouvelles formes urbaines. 3.3 Dispositions légales du ScoT L'article L oblige les Schémas de Cohérence Territoriale à une évaluation environnementale. L'article L détaille ces obligations : «Le rapport de présentation des documents d'urbanisme mentionnés à l'article précédent décrit et évalue les incidences notables que peut avoir le document sur l'environnement. Il présente les mesures envisagées pour éviter, réduire et, dans la mesure du possible, compenser ces incidences négatives. Il expose les raisons pour lesquelles, notamment du point de vue de la protection de l'environnement, parmi les partis d'aménagement envisagés, le projet a été retenu». 3.4 Bon sens, dynamisme économique, égalité sociale et précaution sanitaire L'utilisation de moyens de transport consommant des énergies fossiles implique une forte dépendance vis à vis du pétrole. Non seulement cette dépendance fragilise l'économie locale mais elle la rend moins compétitive : en juillet 2008, le gouvernement espagnol, au moment de lancer son plan d'économie d'énergie, estimait à 17 milliards d'euro ou 1,55 % du PIB les pertes liées à une faible efficacité énergétique et une forte dépendance au pétrole [6]. Réduire la consommation d'énergie, en particulier fossile, va dans le sens des réductions de GES. Les conséquences sanitaires de la pollution des transports routiers incitent également à diminuer les GES : bien que Bordeaux possède une qualité d'air correcte (voir mesures Airaq) grâce aux brises de l'atlantique entre autres, ses fortes émissions de CO 2 se répercutent sur la qualité de l'air de la région Aquitaine. Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif 9

10 Rappelons également les conséquences sociales de la dépendance automobile dans laquelle nous vivons actuellement : outre la loi LOTI de 1982 qui légifère sur l'accessibilité du territoire pour tous, le coût actuel des transports ne fait qu'augmenter les disparités sociales et l'inégalité d'accès à des équipements dédiés à l'automobile : centre commercial géant, aéroport, rocade...agir 3.5 Quelques éléments de cadrage Le véhicule particulier représente au niveau national 82 % du trafic passagers total en termes «voyageur x km» [3] (tableaux p. 18) et 95 % des émissions de GES en Aquitaine [1]. Avec 41% du nombre «voy. x km» et 53% des émissions, la mobilité urbaine en voiture est la principale responsable. Or, il existe des alternatives aux Véhicules Particuliers (VP) en ville : les agglomérations peuvent et doivent mettre en place des solutions pour réduire les émissions de GES. La part des flottes de véhicules des collectivités publiques reste marginale dans le bilan des GES. Il ne faut pas l'ignorer et surtout cela représente un vecteur d'image vis à vis de l'opinion. Rappelons à présent que malgré un trafic de véhicules passagers bien supérieur en nombre d'unités au trafic Poids-Lourds (PL), ce dernier représente 29% des émissions totales de CO 2 des véhicules routiers (hors VUL)dans le périmètre du SYSDAU [2]. 10 Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif

11 3.6 Déplacements particuliers 25,00% Nombre de déplacements par motif, par mode 20,00% 15,00% 10,00% 5,00% VP TC MAP NC 2 roues 0,00% visite travail promenade secondaires loisirs ens. Sup. autres ens. Prim. Second. accompagnement achat figure 1: Déplacements par motif et par mode, enquête ménage 1998 [13] (p.20) L'enquête ménage de 1998 fait apparaître l'automobile comme le mode déplacement péri urbain privilégié et de loin. D'après le BEED réalisé à Bordeaux, cette agglomération avait les distances parcourues par les VP les plus longues de France, hormis Paris. En 1998, il semblait urgent d'agir sur les déplacements domicile-travail en VP, d'où le projet de tramway. Notons une part forte pour les accompagnements et les achats qui n'a probablement pas diminué. La part achat montre cependant un fort taux de Marche à Pied (MAP), preuve que l'on peut agir par le commerce de proximité sur la mobilité. Enfin, afin d'évaluer puis agir, gardons à l'esprit la citation suivante : «Mesurer la demande d'énergie nécessaire aux déplacements individuels requiert la connaissance de deux paramètres : les distances parcourues et les modes de transport utilisés» [14]. Le taux de remplissage des véhicules, l'articulation des trajets dits «tournée» ou les trajets loisirs/domicile vers l'océan sont mal connus bien qu'essentiels à la compréhension des émissions de GES à Bordeaux. Optimiser le chargement des automobiles covoiturage, co-accompagnement, alternatives à la voiture pour les achats inciter à remplacer les trajets «à vide» des boucles de déplacements par des modes doux, des pédibus Proposer une offre de transport élargie accessibilité des transports pour les achats volumineux, les poussettes offre de transport performante et adaptée aux temporalités «loisir» («vers l'océan») et la forte péri-urbanité de Bordeaux Evaluer Affiner les calculs et les données de distances par déplacement et motif identifier la part «loisir», en particulier de l'océan Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif 11

12 3.7 Transport de marchandise figure 2: Marchandise échangées en Aquitaine en 2006, par tonnes, tout flux confondu [15] figure 3: mouvements de transport de marchandise par motif (± 2%) [17] Les matières premières représentent la moitié des tonnages transportés mais seulement 10 des déplacements et proviennent à 40% d'en dehors de la Gironde. Pour réduire ces GES, il faut premièrement agir sur le transport routier de matière pondéreuse, c'est à dire des granulats. Il faut ensuite viser une réduction des émissions de GES par l'approche en nombre de déplacements, il s'agit de se concentrer sur l'approvisionnement des ménages, qui représente plus de 50% des déplacements. Cette priorité est confirmée par la part du transit dans l'aire du ScoT qui représente seulement un quart du trafic total PL ([18], p.20 à 25). Actuellement, seul un centre logistique exploite, partiellement, l'intermodalité fer (Hourcade). Tous les autres centres logistiques sont situés le long des autoroutes et de la rocade. Le transport de marchandise de l'aire bordelaise est donc ancré dans le transport routier. Enfin, notons que Bordeaux dépend plus que d'autres de l'extérieur, que ce soit en termes de matière première, d'alimentation [2] (entretien avec André Frey MIN Brienne) ou d'énergie et utilise ainsi intensivement des camions-bennes, des camions frigorifiques ou des camions citernes, tous polluants. Viser l'autonomie de la cité Réduire les GES issus du transport de granulat Réduire au maximum la distance parcourue par les camions de granulat : d'autres agglomérations proposent des solutions innovantes basées sur des transports lourds tels que barges ou voie ferrée pour amener la matière première au plus près du chantier, exemple à développer? Recycler la matière (4%, variable selon la méthode de calcul [19] et [20]): mener une politique de recyclage de proximité des matériaux de chantier. Optimiser la chaîne logistique d'approvisionnement des ménages Mise en place de hubs d'agglomérations pour transporter les marchandises entrant dans le ScoT vers des aires locales : utiliser le tramway en relais du train par exemple? Mettre en place des hubs de proximité pour un transport «du dernier kilomètre» à pied ou à vélo. Décourager les achats par VP par des lieux d'approvisionnement de proximité Évaluer Part dans les GES des mode de distribution par livraison (internet, livraison à domicile...). Comparer le coût environnemental de ce système face aux supermarchés. taux de chargement, distance parcourue par le transport marchandise (voir l'inrets) 12 Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif

13 3.8 Approche énergétique Le livre «cities and automobile dependance» de Newman et Kenworthy [22] publié en 1999 a mis en évidence, par une régression graphique que plus la densité de population augmentait, plus la consommation énergétique pour le transport des habitants diminuait. Cependant, il y a aujourd'hui plus de personnes par ménage en périphérie peu dense qu'au centre [13] (tableau 12, p. 51). Pour réduire au mieux les émissions de GES, il est nécessaire d'avoir une perspective de cycle de vie de l'énergie (notion d'acv): Source Approvisionnement Utilisation Pollution Quelle taux d'efficacité réel final espérer d'un bus électrique alimenté par une centrale thermique, d'une automobile avec 3 passagers ou d'un cyclomoteur polluant mais toujours chargé de façon optimale? Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif 13

14 Emissions* de CO2 en g/km d'une voiture particulière en fonction de sa vitesse ( ) Emissions de CO2 en grammes Vitesse en km/h Emission CO2 en g en 2006 Emission CO2 en g en 2025 Logiciel Ademe-ImpactV2: hyp.: * hors émissions spécifiques à froid La courbe «émission polluant vitesse» fournie par le CETE Sud Ouest caractérise la pertinence de l'utilisation de l'automobile : en zone de densité moyenne, où l'on roule à plus de 50 km/h. Le vélo est utilisé pour des distances jusqu'à 3,5 km, soit environ 15 minutes (pratique a'urba). D'après le traitement INRETS basé sur l'enquête ménage de 1990 [13] (p. 39), les distances inférieures à 3,5 km se font de centre à centre ou de banlieue à banlieue. Secundo, pour une distance domicile travail inférieure à 4 km, compatible avec le vélo, l'individu parcours environ 14 km dans la journée (p. 47). En pondérant la distance parcourue par les effectifs, nous arrivons à 18% des distances parcourues qui pourraient l'être avec le vélo. Cette distance journalière de 14 km correspond à des densités entre 3000 et 4000 habitants au km² (p. 51). Le traitement SIG montre que cela correspond à la zone intra-rocade et à quelques zones isolées tel que le centre de Saint-Médard. Penser l'énergie de la production à la consommation Lier à toute infrastructure de transport une production de son énergie à faible émissions de GES. Financer les éoliennes en même temps que la construction de la Ligne à Grande Vitesse, utiliser le biogaz d'une station d'épuration à coté d'un dépôt de bus pour l'approvisionnement de ceux-ci. éviter les achats nécessitant la voiture inciter à remplacer les trajets «à vide» des boucles de déplacements par des modes doux Optimiser l'utilisation de l'automobile Favoriser une circulation entre 50 et 100 km/h pour moins polluer Rationnaliser le nombre de rues accessibles aux automobiles, piétonniser une part importante des rues en zone dense offre de transport performante sur un large territoire au vu des temporalités «loisir», («vers l'océan») et la forte péri-urbanité de Bordeaux Exploiter le potentiel du vélo et l'intermodalité Aménager un réseau de piste cyclables, en particulier pour des densités supérieures à 3000 habitants/ km² Proposer un réseau tram-train interconnectant ces zones cyclables et des parkings vélo adaptés. 14 Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif

15 Densité à l'ilot sur la CUB RP 1999 Légende : nombre d'habitants par Km² 0, , , , , , , , , ,099 Fond de plan en provenance de l'insee base-ilot, IGN, Bd carto Exploitation : a-urba septembre Mètres

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17 4 Évaluer, simuler Rappelons que l'objectif de cette étude est de donner une tendance en termes d'émission de GES issus des transports pour plusieurs scenarii de forme urbaine et de quantifier partiellement ces tendances, sans aller jusqu'une échelle de quartier. 4.1 Outils UrbanSim Mostra Davisum IMPACT SIG...?... EMME3 TransCAD FretUrb Les modèles LUTI tels que UrbanSim ne sont pas des outils d'optimisation d'aménagements (forme urbaine idéale) mais bien de test de plusieurs scénarii, de prévision de politiques foncière ou de transport [31] (p. 11). Ce logiciel est véritablement celui qui «prédit l'urbanisation» dans l'ensemble proposé cidessous. Des logiciels de génération, distribution de trafic et de choix modal existent mais sont spécifiques à chaque agglomérations. Mostra est celui utilisé à Bordeaux. Toutefois, celui-ci risque de rencontrer des limitations en termes de finesse des zones représentées. Enfin, les logiciels d'affectation de trafic comme Davisum ou TransCAD permettent de calculer le trafic sur un réseau de tronçons à partir d'un modèle basé sur la théorie des graphes. FretUrb propose de simuler l'ensemble de la chaîne logistique, c'est à dire les transports de marchandises, grâce à un fichier SIRENE géoréferencé. Les motifs «achat» peuvent être intégrés au modèle à condition d'avoir une enquête ménage. Sa simplicité de mise en œuvre et une communauté d'utilisateurs importante (20 villes) en France sont ses atouts. FretUrb 3 proposera début 2009 une sortie «distribution de zone à zone» qui permettra de le «brancher» sur un modèle d'affectation de trafic classique et d'évaluer les GES avec IMPACT. Le logiciel IMPACT de calcul des GES est basé sur la méthodologie européenne COPERT III d'évaluation des émissions de polluants d'origine automobile. Il calcul les valeurs des polluants selon la distance et la vitesse moyenne sur un tronçon de voirie. Enfin, grâce à un SIG il est ensuite possible de regrouper les émissions par tronçons situées dans une zone donnée afin de retrouver les aires urbaines qui permettent une évaluation zone par zone. Nous pouvons alors comparer et évaluer en termes de GES les différents scenarii. Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif 17

18 4.2 Paramètres Formes urbaines En termes de forme urbaine à Bordeaux, Fréderic Gaschet montre que les parcs d'activité en bordure de rocade n'ont pas de vocation de centralité mais sont très spécialisés, comme l'illustre la Zone d'activité de l'aéroport [36] (p. 291). De plus, il existe peu de zones contraignantes pour la circulation automobile actuellement : seul l'hyper centre de Bordeaux limite la circulation automobile. La liste des formes urbaines suivantes cherche à refléter l'agglomération bordelaise [2](entretien Catherine Lecalvé, a'urba) : Mixité fonctionnelle [TC] centre-bourg de Pessac : activités variées. ZAC du centre-ville de Pessac [auto] Saint-Médard en Jalles : Hi-Tech et densité faible Zones spécialisées à l'extérieur de la rocade [auto] Lotissement à Artigues, Floirac, Cenon ou presqu'île d'ambès [auto] Rives d'arcins : grand centre commercial en bordure de rocade Bordeaux Centre de Bordeaux desservi par le tramway Centre de Bordeaux non desservi par le tramway Blanquefort : commerces mais pas de TC, beaucoup de R Paramètres logiciels Suivant la chaîne logicielle proposée dans la partie «outils» précédente, voici une liste de paramètres pertinents : LUTI. UrbanSim nécessite au minimum 3 types de données : le mode d'occupation du sol (données agence), des données d'emploi (INSEE, RGP par IRIS) et des données de population (INSEE, échelle IRIS en utilisant le fichier CLAP). D'autres données peuvent être ajoutées telles que prix du foncier, démographie ou toute autre information pertinente pour refléter l'avenir : données scolaires, profil de trafic hebdomadaire ; CSP, âge, revenu, taille des ménages... Mostra : population, emplois, modèle origine destination ; covoiturage, remplissage de la VP (paramètre à vérifier) Affectation de trafic (Davisum, TransCAD) : type de voirie avec gabarit, vocation, vitesse limite autorisée Estimation des GES (ADEME IMPACT) : condition climatique, facteur d'émission à froid, chargement marchandise moyen, parc automobile étalon, motorisation et consommation. Prendre contact avec INRETS, CETE Sud Ouest pour affiner ces paramètres. Le calage du modèle LUTI se fait ensuite notamment par la dernière enquête ménage de l'agglomération bordelaise. Pour Davisum ou TransCAD, la calage se fait en utilisant les enquêtes cordon. 18 Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif

19 4.3 Bilan Critères de qualité et d'adaptabilité des logiciels à Bordeaux à prendre en compte : Utilisation : communauté identification et normalisation des d'utilisateurs, ergonomie données d'entrée-sortie qualité des modèles Publier des recommandations pour degré de prise en compte des mesures d'urbanisme la méthodologie, la typologie du recueil de données (enquête évolutivité et personnalisation ménages) (possibilité de plug in, exécutable Intégration du transport de open-source), logiciel multi marchandise ( un tiers des émissions échelles, multi zones de GES) intégration/visualiation SIG pour spatialiser, zoner les émissions de GES. voir [13] (p. 70) Exemples Deux agglomérations ont mis en place ce type d'ensemble logiciel : Paris (SimAURIF) et Lyon (SimBAD). Il faut toutefois noter que SimAURIF est en service mais ne propose pas de module de calcul des GES et ne simule pas le transport de marchandise alors que SimBAD devrait donner ses premiers résultats courant Propositions de plate-forme commune de logiciels chaîne ambitieuse : modèle complet proposé au début de se paragraphe Identification des points forts et faibles Puissance de calcul (programmation scientifique). UrbanSim, IMPACT opensource Performance des modèles, multi-échelles Possibilité d'évaluer d'autres indicateurs : foncier, préservation des espaces verts difficulté d'utilisation : interface graphique perfectible maintenance lourde : beaucoup de modèles, des entrée-sorties multiples Surdimensionné au vu de la qualité et de la précision des données disponibles Solutions Caler les modèles avec l'aide d'universitaires, l'a-urba assurant la maîtrise d'oeuvre. Améliorer les données et créer des méthodologies de génération de données artificielles chaîne «Mostra détaillé» et LUTI simplifié Mostra étendu > matrice OD > adaptateur sous-zones -> Davisum Identification des points forts et faibles Mise en oeuvre moins difficile, données exploitables rapidement expertise «urbanisme» plus évidente Création de modèles LUTI simplifiés, nécessité de raffiner les zones Mostra modèle peu évolutif (modèles et calage codés «en dur») pas de transport de marchandise DEED : le DEED repose sur l'enquête ménage pour effectuer un diagnostic. En modifiant artificiellement des données de l'enquête ménage, on refléterait une tendance. Cela nécessite de connaître rétroactivement comment une politique modifie les indicateurs d'une enquête ménage. Cette méthode ne prend pas en compte les mouvements de marchandises. Identification des points forts et faibles Cohérence entre échelle diagnostic EMD et simulation Facilité de mise en oeuvre via des variations d'indicateurs Corréler les variations de données EMD liées à une politique locale calcul des distances, donc des GES, approximatif pas de transport de marchandise Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif 19

20 4.3.3 Points durs, moyens à mettre en oeuvre Créer un club modélisation urbanisme transport environnement aux niveaux national et régional. Impliquer un maximum d'acteurs et mutualiser les données, les formats, les logiciels et les compétences. Créer un observatoire de la mobilité et de la croissance urbaine avec des indicateurs de mobilité durable, y associer d'autres secteurs de l'urbanisme (prix du foncier, de sauvegarde d'espaces naturels...). disposer des compétences techniques nécessaires pour caler et faire fonctionner un modèle performant (voir conclusions des travaux de SIMAURIF) : urbaniste, économiste, spécialiste des transports, informaticien et expert en modélisation. Restons ambitieux : augmenter la base de données et créer des données «de synthèse» (avec hypothèses et marge d'erreur clairement définies) pour alimenter les modèles. Le calage des modèles grâce aux données, telles que l'enquête ménage, et les tests de sensibilité effectués pour Mostra [32] représenterons probablement une grande partie du travail à faire à l'a-urba avec l'appui d'universitaires. 20 Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif

21 5 Conclusion La prévision des émissions de GES va devenir un outil de choix pour les décideurs : les Plans Climat et autres Grenelle de l'environnement incitent à évaluer l'impact GES des projets d'urbanisation. De plus, les agglomérations de Paris et Lyon ont déjà développé des outils adaptés alors que Besançon met en place le DEED. Troisièmement, la publication en 2009 de l'enquête ménages, la proposition d'enquête marchandises sur l'agglomération de Bordeaux dans l'année qui suit sont autant d'apports de données de calage pour un modèle bordelais de simulation «urbanisation transport GES». L'outil Mostra utilisé actuellement bénéficie d'une expertise «urbanisme» forte et d'un large consensus auprès des organismes locaux. Pourtant cet outil n'est pas suffisant pour simuler les émissions de GES. Réutiliser ce logiciel au sein d'une chaîne logicielle lourde paraît être la meilleure solution afin de prédire les pollutions selon différentes formes urbaines retenues. Cette refonte logicielle sera l'occasion de mobiliser d'autres compétences et d'autres acteurs, tant à l'agence d'urbanisme problématique de modélisation du prix du foncier qu'à l'extérieur de l'agence à travers des acteurs «techniques» tels que le CETE ou décisionnels comme la CUB. Ce projet devra se faire avec une collaboration régionale et nationale, avec notamment la possibilité de benchmark-er les outils et leviers d'action. La communication de l'agence ne sera qu'améliorée avec des cartes de simulations à l'échelle de quelques IRIS plus parlantes pour l'élu. Une telle simulation s'imposerait comme un argument fort de l'expertise de l'agence d'urbanisme. Cela permettrait également d'évaluer l'impact en GES d'un éco quartier (environ 3 IRIS ou l'équivalent de Bacalan) à Bordeaux, dans le cadre du plan climat aquitain. Dans ce cadre, il serait bienvenu de relier les mesures pour l'habitat aux transports. Pour résumer, des solutions de réduction des GES existent mais nécessitent la mise en place d'une culture ad-hoc, d'un outil performant mais lourd qui doit être partagé par les acteurs de l'aménagement en Aquitaine. Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif 21

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23 6 Glossaire 2RM agent Aire Urbaine Artemis BEED Bayésien CLAP COPERT Cordon CSP CUB DEED désagrégé EMD facteur 4 2 Roues Motorisé : mobylette, moto... Dénomination d'un ménage, d'une firme dans un modèle LUTI Future méthodologie européenne d'estimation des émissions de polluant issues du trafic automobile. Modèle basé sur le cycle de conduite et les conditions de circulation, sensé mieux refléter le réalité que la méthodologie COOPERT. Budget Energie Environnement Déplacements. voir DEED. (Réseau) Ce type de réseau fait reposer le lien de cause à effet sur une notion de probabilité et non pas déterministe, comme il est l'usage en général. CLAP est un système d'information alimenté par différentes sources (SIRENE, URSAAF...) dont l'objectif premier est de fournir des statistiques localisées jusqu'au niveau communal, par activité, sur l'emploi et les rémunérations. Méthodologie européenne d'estimation des émissions de polluant issues du trafic automobile. Modèle basé sur la vitesse moyenne du flot de véhicules sur une distance et un tronçon (Enquête) Catégorie Socio-Professionnelle Communauté Urbaine de Bordeaux Diagnostic Énergie Environnement Déplacements : diagnostic des quantités de GES émis par les transports à partir des données EMD. Un modèle désagrégé segmente une donnée, une information en plusieurs sous-catégories afin de refléter au mieux la réalité. Le modèle désagrégé ultime est appliqué individu par individu. Exemple : les ménages peuvent être classés pas CSP Enquête Ménage Déplacement Au sens usuel : réduction de 75 % des émissions de GES d'ici 2050 GES Gaz à Effet de Serre. Classification issue du GIEC - Nations Unies : gaz responsables du réchauffement climatique. Voir détails en annexe. INRETS INSEE IRIS LUTI Institut National de Recherche sur les Transports et leur Sécurité Institut National des Statistiques et d'études Économiques Un IRIS est un découpage de l'insee d'une zone correspondant à environ 2000 habitants. Land Use and Transportation Interaction. Modèle ou logiciel visant à représenter l'interaction entre urbanisme Occupation du sol et transport via une boucle de rétroaction.

24 MOS NUTS OD OD PL RGP SIG SIRENE TEP TMJA VUL Mode d'occupation du Sol Nomenclature des Unités Territoriales Statistiques définies par EU ROSTAT. En France : 339 secteurs dont 327 en métropole. Exemple de nomenclature : Origine Destination (Matrice) Origine Destination (Enquête) Poids Lourd. D'après la typologie des péages autoroutiers, ils peuvent être classés en plusieurs sous catégories selon leur PTAC et le nombre d'essieux (supérieurs ou non à 2) Recensement Général de Population. Recensement effectué par l'insee Système d'information Géographique Les fichiers SIRENE sont des bases de données des entreprises et des établissements. Ils ont cependant 2 défauts : des fourchettes d'emploi salarié et non un nombre précis et une erreur de comptage entre le lieu d'emploi réel et le lieu d'établissement de la fiche de salaire. Tonne Équivalent Pétrole. Unité d'équivalence énergétique correspondant à une tonne de pétrole brulé. Trafic Moyen Journalier Annuel. Cet indice est utilisé en standard par le CETE. Cependant, il ne reflète pas la circulation en période estivale, particulièrement marquée en Aquitaine. Véhicule Utilitaire Léger. Cette catégorie est comptabilisée en tant que Véhicule Léger par le logiciel IMPACT de l'ademe. 24 Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif

25 7 Bibliographie 1: CITEPA, Inventaire de GES de la région Aquitaine par département pour 1990 et 2005, octobre : Emmanuel Raoult, Entretiens, 4: Grenelle Environnement, Site du Grenelle de l'environnement, phase opérationnelle, 33 projets opérationnels, urbanisme, 09/07/2008, 6: Le moniteur, Espagne : un vaste plan d'économie d'énergie (rubrique Energie), 31/07/2008 3: Verdon B., VARNAISON-REVOLLE P., LEBONDIDIER C., VERRY D., Mobilité Urbaine et réduction des émissions de Gaz à Effet de Serre, juin : a'urba, Résultats de l'enquête ménages déplacements 1998, dans le périmètre de la CUB, septembre : Aguilera A., Madre JL. Mignot D., Pour créer des urbaines propices à l'économie d'énergie, 26/11/ : LET, ADEME, Mesurer l'impact du transport de marchandises en ville le modèle de simulation FRETURB (version 1), octobre : SITRAM, Rubrique Transport National> région Aquitaine, 30/08/ : Groupe projet "Contournement autoroutier de Bordeaux", Contournement autoroutier de bordeaux : préparation au débat public, I. l'opportunité recueil des données techniques, 06/03/ : JOZON C., Les granulats recyclés, des enjeux économiques et environnementaux, juillet : UNICEM, L'industrie des granulats : contribution à l'économie locale, département gironde, antérieur 07/ : NEWMAN, KENWORTHY, Cities and automobile dependance, : Deymier Ghislaine, Nicolas Jean-Pierre, Modèles d'interaction entre transport et urbanisme : état de l'art et choix du modèle pour le projet SimBad, juillet : GASCHET, La polycentralité urbaine, NC Demeules: DEMEULES, présentation IMPACT (?? titre à préciser), 32:, Mostra, constitution du modèle, :, présentation générale de Mostra, novembre : LET, ADEME, Mesurer l'impact du transport de marchandises en ville le modèle de simulation FRETURB (version 1), octobre : INRETS, ADEME, manuel provisoire de DEED (INRETS), 40: Nicolas Jean-Pierre, présentation SimBad, janvier :, Le livre des projets, mai : Région Aquitaine, Plan Climat Aquitaine, premières mesures, 20/03/ : UNPG, Carrières et développement durable, réalisations, 24: cabinet Explicit, étude sur l'efficacité énergétique pour l'ademe (titre inexact), :, biogas upgrading, 28: Association des industries de l'hydrogène, Moteurs thermiques et hydrogène (titre inexact), 25: SERVANT Louis, LES BUS PROPRES ET ECONOMES EN ILE-DE-FRANCE, BILAN DES TECHNOLOGIES, juillet : usinenouvelle, lille-fait-rouler-ses-bus-au biogaz, 29:, Evaluation des efficacités énergétiques et environnementales du secteur des transports, Vade mecum, décembre : DECROUX C., FORTEMS A., Transport et Effet de Serre en France, un Carrefour à haut risque, : CHOAY F., MERLIN P., Dictionnaire de l'urbanisme et de l'aménagement, avril : a'urba, complex'cité Laurent Fagart, Densité et forme urbaine dans l'agglomération bordelaise, janvier : FOUCHER V.,, : FREY H.,, 1999 Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif 25

26 35: SAINT-JULIEN, LE GOIX, La métropole parisienne, 2007 TEC193:, TEC193, 44: Le moniteur, interview Prigent (Yprema), 15/07/ : ADEME, Guide pratique de l'ademe : le changement climatique, 08/07/2008, 42: équipe Bahn-Ville, Enseignements du projet Bahn-Ville, janvier : Maupu JL, la ville creuse pour un urbanisme durable, postface de Marc Wiel, date à préciser 26 Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif

27 8 Annexe I : Logiciels Urbanisme GES transport La trame de comparaison des logiciels repose sur 4 points : modèle utilisé données d'entrée résultats exemples et références 8.1 Modèles de simulation d'interaction urbanisme transport (LUTI) Les modèles de simulation d'urbanisation connectés à l'offre de transport sont appelés LUTI dans la littérature internationale : Land Use and Transportation Interaction. Il s'agit de lier l'occupation du sol aux transports. La revue suivante des logiciels disponibles est basée sur les descriptif du LET Modèles connus A partir du comparatif de qualité publié par le LET en 2005, nous allons rappeler les principaux modèles disponibles [31] (p. 8) : théorie de la base : activités «basique»(exportatrice) et «induite» (par la première) théorie de la matrice Input/Output (Leontieff) Segmentation des secteurs économiques, correspondant chacun à une entrée. L'approche «matrice» permet de représenter les liens entre les secteurs théorie de la rente urbaine La valeur des sols résulte d'un arbitrage entre coût de transport et accesibilité. Cependant le raisonnement est fait à partir d'un modèle mono centrique. théorie de l'utilité aléatoire Utilise les probabilités pour déterminer le choix de localisation d'un ménage modèles gravitaires Basés sur les lois de la physique de Newton, ces modèles permettent d'évaluer l'attractivité de deux corps-centralités notion d'entropie théorie multi-agents, automate cellulaire Nous concentrons sur deux solutions logicielles les plus connues. Ce sont des modèles appelés quasi-dynamiques qui calcul une situation à un horizon donné UrbanSim OPUS (Open Platform for Urbanism Simulation) Logiciel programmé en langage python, avec une large communauté d'utilisateurs Logiciel issu de recherches universitaires américaines codé essentiellement en python mais sans interface convivial ou graphique. L'architecture Open Source ainsi qu'une grande communauté d'utilisateurs d'urbansim sont deux avantages techniques non négligeables. Modèle C'est un modèle dynamique spatialement détaillé et basé sur l'activité. Il peut être adapté à n'importe quelle échelle. UrbanSim repose sur 4 modèles principaux : choix de localisation résidentielle des ménages choix de localisation des emplois choix de localisation des projets de développement urbain Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif 27

28 prix du foncier Données d'entrée UrbanSim nécessite 3 types de données : gridcell : Mode d'occupation du Sol (MOS) households : localisation résidentielle, que l'on génère à partir du Recensement Général de la Population (RGP) de l'insee jobs : localisation des emplois, RGP par ilôt Il est possible d'inclure d'autres données d'entrée optionnelles : réglementation spécifique sur l'occupation du sol : environnement, densité... plan de déplacement urbain Résultats Les types de résultats sont personnalisables à volonté. Cependant, Urbansim sort en standard : la distribution de population année par année les ménages par types (revenu, âge, taille du ménage, type d'habitation) les activités économiques par type et nombre d'emplois Occupation du sol prix du foncier Tranus Le modèle Tranus représente une deuxième grande catégorie de modèle quasidynamique, dits spatio-économiques. Les logiciels Meplan (1990), Mentor (1998) ou MetroSim (1982) se situent dans la même catégorie. Ce sont tous des programmes intégrés, c'est à dire «boite noire». voir la documentation de référence : Modèle GRAPHE : schéma global de fonctionnement de TRANUS (issu du document LUTI de Simbad) Données d'entrée Résultats 28 Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif

29 Matrice OD 8.2 Modèles de trafic Les modèles de trafic sont les logiciels de simulation de transport les plus répandus et fonctionnent en 4 étapes : génération distribution répartition, par mode ou non affectation Le deux premiers logiciels ici, font les 3 premières étapes. Les 4 suivants font de l'affectation Mostra : un modèle simplifié mais bien calé Ce modèle est difficilement classable dans le type «LUTI» car il n'y a pas de rétro action de l'offre de transport sur l'évolution socio-démographique de l'agglomération. Cependant, il adapt la demande en déplacement selon l'offre de transport proposée. (schéma issu de «constitution du modèle Mostra») Au vu des documents le concernant, Mostra bénéficie d'un diagnostic et d'une calibration avancée en termes d'urbanisme mais pêche par le manque de compétences en termes de modélisation. Mostra est un «Modèle stratégique» fonctionnant sous Excel. Il utilise un ensemble de matrices où chaque colonne/ligne représente une zone géographique. L'agglomération de Bordeaux est découpée en une trentaine de zones, soit une matrice 30x30. il est proposé un ensemble de matrices «résultat» qui prédisent l'évolution à n années des échanges entre zones. Cependant, bien qu'une modélisation à la maison près soit irréaliste, la modélisation grâce à 30 zones de différents scenarii de forme urbaine semble peu crédible. Nous pouvons néanmoins l'utiliser pour calibrer, préparer une modélisation plus fine. La présentation [38] a le mérite de rappeler la dimension stratégique et imparfaite, due aussi au manque de données. Mais le manque «standardisation» ou «mise à jour» par rapport aux pratiques actuelles laisse entrevoir un outil limité malgré un texte présentant Mostra comme fortement personnalisable. Mostra reste honnête vu que ce que l'on vise, c'est les GES par l'urbanisation d'une agglomération. PROSPECTS SPM est peut être le logiciel qui ressemble le plus à Mostra, dans le sens où les procédures sont simplifiées. Cependant, cela reste un modèle LUTI [31] CUBE Avenue Ce logiciel se veut un outil d'estimation des zones de congestion d'une ville Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif 29

30 Davisum metropolis / Visum Le logiciel Davisum et basé sur le modèle français Davis d'affectation du trafic routier et Visum d'affectation du trafic TC. Le modèle Metropolis vient complèter Davisum en termes de transports en commun. Modèle Données d'entrée Le logiciel d'affectation de trafic utilise une table des types de routes avec gabarit, vitesse à vide et débit maximum pour calculer les flux. Voici ici la liste utilisée par le CETE Sud-Ouest. URBAIN TYPE VOIE %PL VITESSE A VIDE 2 voies normales voies normales x2 voies x3 voies x2 voies VL PL CAPACITE (en uvp/h) VOIES RAPIDES URBAINES 2x3 voies x2 voies x3 voies x2 voies x3 voies Autoroute 2x2 voies x3 voies voies - 5 m INTER URBAIN 2 voies - 7 m RN ou RD 2x2 voies - carref. plan x2 voies - carref. déniv voies - 7 m carref. déniv Il est possible de paramétrer des contraintes supplémentaires. Résultats 30 Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif

31 GRAPHE : Détail de la visualisation du trafic dans le secteur de Bordeaux Sud, bord de Garonne Références Emme3 EMME est l'acronyme de «Équilibre Modale» en français et anglais. Développé par l'université de Montréal et distribué par INRO. Il est utilisé à la Communauté Urbaine de Bordeaux (CUB). Voir le site internet pour plus d'informations : Ce logiciel présente l'avantage d'un développement poussé en termes de choix modal TransCAD Site internet : Voir également avec le CETE pour son utilisation. Données d'entrée Matrice OD Résultats Trafic par tronçon et coût économique via le module spécifique «Setra» utilisé au CETE. FretUrb Le trafic marchandise est souvent oublié des études. FretUrb propose de le modéliser. Le logiciel FretUrb est un modèle analogique et non pas d'affectation. Il est en cours d'adaptation afin d'être intégré à l'ensemble Simbad. Ce logiciel ne gère pas le transit de véhicule dans une agglomération. Ses objectifs de résultats sont de fluidifier le trafic et réduire les nuisances environnementales Modèle Ce logiciel se décompose en 5 modules : Génération des opérations de livraison et d'enlèvement Génération des déplacements «achat» des VP Occupation de la voirie par les véhicules de livraison à l'arrêt Occupation de la voirie par les véhicules en circulation Volumes des trafics en heure de pointe Un nouveau module est en cours de développement pour pouvoir injecter les résultats de FretUrb dans un logiciel de trafic en vue d'un calcul d'émission de GES via IMPACT. Pour information complémentaire, voir également l'entretien avec Jean-Louis Routier : [2] Données d'entrée Le travaux de mise en données concernent essentiellement la mise à jour du fichier SIRENE et la spatialisation des données (géoréferencement) [16]. Résultats Le logiciel permet d'avoir : estimation du nombre de livraisons enlèvements par jour ordinaire occupation de la voirie (circulation et livraison) répartition horaire indicateurs divers trafic achat généré par les commerces (nécessite une enquête ménages) Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif 31

32 8.3 Modèles de traduction en émission de GES Généralités techniques Émission de GES et autres polluants entre diesel et essence (peut être dans approche énergétique) GRAPHE Courbes vitesse-débit, vitesse-pollution, vitesse-bruit Méthodologie COPERT et IMPACT ADEME La version SIG de IMPACT a été développé avec le CETE. La version «intégrée» d'impact utilisée au CETE est appelée COP-CETE. Ces transports marchandises n'incluent pas les véhicules utilitaires légers (voir guide utilisateur du logiciel IMPACT). Un abaque donne ensuite la correspondance vitesse moyenne consommation et enfin les GES produits. A titre d'information, une nouvelle méthodologie européenne plus fine appelée Artemis devrait être adaptée d'ici un an Méthodologie Artemis Voir présentations et documents CERTU DEED Source : [39] DEED est réalisé par l'inrets sur une commande de l'ademe. Il permet un diagnostic en termes d'émission de GES à partir de données du type «enquête ménage». Principe DEED, ou Diagnostic Énergie Environnement Déplacements, évalue les émissions de polluants des ménages et individus résidents d'une agglomération grâce à des données d'enquête donnant des informations par déplacement. DEED utilise IMPACT pour corréler déplacement et pollution. Il est sensé prendre en compte les données comportementales, géographiques, démographiques, urbanistiques. L'intérêt de ce logiciel est de garder l'information «déplacement» alors que le raisonnement se fait sur un flux global avec les logiciels de trafic classiques. L'idée est de raisonner sur les comportements individuels plus que sur les flux. Utilisant l'enquête ménage, cette méthode exclus le trafic marchandise. Installation, fonctionnement DEED Fonctionne sous Excel. Actuellement, l'ademe ne suit pas vraiment ce produit. L'agglomération de Besançon tente de mettre en place un tel diagnostic mais il y a encore de nombreux bugs qui ne permettent pas d'obtenir de résultats probants. Le travail effectué à Lille est au même point. Toutefois, la partie debuggage déléguée à la société IGIS semble quasiment finie et une stabilisation du logiciel proche. Il reste encore cependant à évaluer la difficulté de mise en oeuvre des données dans le logiciel. Résultats Résultats issus d'impact. Cette section est à compléter. 8.4 Ensembles logiciels de modélisation transport - urbanisme MobiSim Logiciel développé en partenariat avec un privé ayant fait faillite et repris par l'université de Besançon mais fonctionnement opaque. 32 Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif

33 8.4.2 SimBad (Simulation Agglomération Durable) Le projet SimBad mené par le LET pour l'agglomération de Lyon doit être mis à disposition au printemps SimBAD vise a évaluer sur une aire urbaine l'impact de différentes politiques en termes de limitation de vitesse, de coût (carburant, péage...) et évidemment d'offre de transport. Les résultats pour l'agglomération de Lyon sont attendus courant 2009 L'objectif est de pouvoir évaluer différentes politiques de limitation de vitesse de la voirie, de coût... en vue d'une agglomération durable [40]. Cette solution intègre donc la dimension environnementale. Modèle Le modèle SimBad s'articule autour de 3 logiciels, référencés précédemment : UrbanSim : Modèle d'urbanisation, de localisation des activités Davisum : Modèle d'affectation de trafic Freturb 3 : Modèle de génération, affectation, distribution de trafic marchandises Télescopage : analyse des interactions entre les différents modes de transport. génération, affectation, distribution IMPACT ADEME Quel bouclage entre eux? Où se situe le bouclage, l'interfaçage entre les différents logiciels? Où se situe la traduction en GES de ce modèle? Par corrélation avec les résultats de trafic de Davisum? Données d'entrée Les données d'entrée nécessaires sont: déplacement des résidents : enquête ménages Pour calculer les revenus : données INSEE par IRIS «Enquêtes cordon» Données sur le logement Résultats Permet de sonder l'impact de politiques de transport. Donne des résultats à l'horizon 25 ans SIMAURIF L'objectif de cette solution est d'évaluer l'effet des transports sur l'urbanisation. SimAURIF a permis de tester le scenario de tangentielle Nord. Le modèle a permis de montrer : une variation minime des résidents expliquable par la faible attractivité (manque d'espace vert...), une augmentation des emplois grâce à l'arrivée d'un axe de transport structuré. Modèle Cet ensemble logiciel mis en place par l'iau-idf utilise 3 logiciels : UrbanSim : Modèle d'urbanisation, de localisation des activités Modèle de génération, distribution, choix modal de l'iau IDF Metropolis - Davisum : Modèle d'affectation de trafic Le modèle est extrêmement fin puisque la simulation à partir de cellules de 500 m. de coté. Il ne modélise pas le transport de marchandise par contre. Résultats Application au scenario de tangentielle nord-est. Permet d'évaleur les effets induits de la mise en place d'une infrastructure de transport. Références voir : le résumé dans le livre du PREDIT : [41] (p.37), et l'entretien avec Dany Nguyen-Luong [2]. Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif 33

34 8.5 Autres logiciels de simulation liés à l'urbanisme Conseil en mobilité durable à Rennes SIG pour conseil en mobilité durable à Rennes Métropole (cf. Le grenelle inspire les SIG) voir cahier pour infos (Jacques Darlot) Jacques Darlot, J. Darlot explique que Davisum est difficile à adapter à chaque agglo. et que l'audiar a des difficultés sur ce point. Voir également Céline Bolisset, Drag & Fly Plug in SIG «Drag&Fly - EMIS» proposé par SiriaTech pour ArcView. C'est un logiciel qui modélise la dispersion des polluants. Contact : Tristan DEBUIGNE, Street Le logiciel simule la pollution à l'échelle de l'îlot. Street est un logiciel d'évaluation de la concentration dans l'air ambiant de polluants liés à la circulation automobile au niveau de la rue. Il ne propose pas actuellement des taux de CO 2. Il permet d'évaluer la pollution sur une place selon plusieurs scenarii et ainsi de cibler au mieux la localisation des pistes cyclables par exemple pour éviter à l'usager une moindre exposition à la pollution. Le logiciel repose sur le modèle «MISKAM» et le pendant logiciel en milieu ouvert rural s'appelle «MEPAT». contact : Marc De Jerphanion à oxalis éco mobilité, contact@pedibus.fr, Paramics Logiciel de simulation de trafic à l'échelle d'un carrefour, d'un quartier Vissim 34 Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif

35 9 Annexe II : Compléments d'information 9.1 Grenelle de l'environnement et plan climat Le texte suivant est issu du site du «Grenelle de l'environnement» [4]: Un nouveau cadre législatif soulignant le rôle majeur des collectivités locales et leur donnant des outils adaptés : introduisant l adaptation au changement climatique et la maîtrise de l énergie dans les objectifs de l aménagement du territoire : la maille estimée pertinente est celle des bassins de vie et des communautés d agglomérations ou des communautés urbaines de plus de 100 à habitants, incitant à une planification globale de l urbanisme, intégrant transport, logement, espaces publics, commerce, et généraliser les SCOT (schémas de cohérence territoriale) dans les zones sensibles ; renforçant le caractère opposable des SCOT ; introduisant dans les SCOT des critères de performance énergétique et d émissions de gaz à effet de serre ; généralisant des plans climat énergie territoriaux rendus obligatoires dans les 5 ans et les articulant avec les documents d urbanisme, Par ailleurs, le plan climat est issu d'un certain nombre de décisions au niveau international. Suite au protocole de Kyoto négocié en 1998, la France a publié un décret le 22 mars 2005 ratifiant ce texte. Depuis, il a été mis en place un plan climat national pour la période qui fait suite à ces accords de Kyoto. La région Aquitaine a également publié un «Plan Climat Aquitaine» en 2007 [5] qui reprend cette problématique au niveau régional. Il souligne une part plus importante des transports qu'au niveau national dans les émissions de GES. Ainsi, la consommation d'énergie au niveau régional pour les transports est de 39 % alors qu'elle est de 30 % sur l'ensemble de la France [5] (p. 17). Le volet «Urbanisme Durable», à travers l'action 2.1 [5] (p. 18) demande que les «documents de planification de projet territoriaux et locaux» intègrent «des objectifs de performances énergétiques et de réduction des émissions de CO 2 ainsi que des «recommandations et des prescriptions adaptées à la lutte contre le changement climatique à l'attention des prescripteurs et maîtres d'ouvrages publics et privés». Complétant ces recommandations, l'action 2.2 soutien la mise en place d'éco-quartiers, ce qui pourra également être abordé dans la présente étude. La communauté urbaine de Bordeaux vient de lancer mi-2008 des études pour un bilan Carbone qui servira à l'élaboration d'un plan Climat local. Des études de l'agence d'urbanisme telle que celle-ci pourrons donner des indications supplémentaire quant aux recommandations à énoncer dans ce plan. Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif 35

36 9.2 Éléments de cadrage concernant énergie et transports Ordres de grandeurs énergétique Utiliser 3 barges avec un pousseur permet d'économiser l'équivalent de 64 camions (p. 61) [23]. 10 % de l'électricité brute produite en France est issue de centrales thermiques utilisant des combustibles fossiles [BIBLIO CITEPA-CCNUCC, p. 63]. Ce chiffre rappelle que tout mode de transport, même s'il fonctionne à l'électricité, produit directement ou indirectement des GES. Voir le document de l'ademe sur l'efficacité énergétique : seuil de rentabilité environnemental d'un bus vs automobile [24]. Question non résolue par le présent document : vitesse optimale de 60 à 80 km/h est due à l'inertie du véhicule ou à l'étagement de boite? 36 Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif

37 Informations complémentaires sur le biogaz, voir [27]; sur l'hydrogène, voir [28] Page suivante, récapitulatif provisoire des énergies et leurs caractéristiques. RE correspond à Réseau Électrique. Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif 37

38 Essence Gasoil GPL GNL Biogaz ressource disponible OPEP. Fin à ½ siècle OPEP. Fin à ½ siècle OPEP. Fin à ½ siècle Producteurs gaziers. Ressource finie dans le temps Décharges, Station d'epuration Acheminement type de transport Oléoduc, tanker, citernier Oléoduc, tanker, citernier Oléoduc, tanker, citernier Gazoduc, méthanier, camion «butagaz» Hybride section?? Sur automobile Hydrogène bi-carburant ou pile à combustible cogénération Solaire Eolien, houlomotrice, marémotrice Humain (vélo) forêt de pin via biogaz VP VP, PL Faible efficacité [25], VP VP? bus Résumé + et - dispo mais sur 50 ans dispo mais sur 50 ans moins de CO2 que essence mais plus de particules OK [26] bus, VP, PL émissions CO 2 : -95 à -100 % traitement nécessitant énergie et produit chimique Proche source industrielle : pipeline, turbine sur place? Petite station possible, camion, tapis roulant puis RE RE ou sur voiture VP; tram, train (E) Estimation département avec Arnaud Tram, train (E) chauffe aussi! rendement élevé à vérifier éléctrique uniquement éléctrique uniquement offshore ++ RE Tram, train (E) éléctrique uniquement humain 0 Vélo, distance < 4km (pax et fret) nucléaire uranium Importé (Niger, Canada...) thermique charbon OPEP, Fin à ½ siècle tapis Tram, train (E) Tram, train (E) 18% des distances de déplacement, max 38 Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif

39 roues motorisés Les statistiques montrent une recrudescence de l'usage du 2-roues motorisé (2RM). Favoriser le 2RM face à l'automobile est séduisant car les émissions de GES par personne sont moindres. Au delà du covoiturage généralisé qui pourrait affaiblir ce discours, favoriser un mode de déplacement polluant basé sur une énergie fossile peut paraître abusif. Dans tous les cas, accroître ce mode de déplacement impliquerait des normes plus draconiennes en termes d'émission (de type EURO) ainsi qu'un programme visant à accroitre la sécurité des 2RM. Une plaquette d'information de l'ademe [29] rappelle ce ratio : 31,4 voy.km/kep pour 2RM urbain % 18 VP urbain, sachant que l'on parle de remplissage VP moyen de 1,3 voy. Par véhicule, cela veut dire qu'à 2,3 passagers, l'automobile devient plus économique. La question est donc de savoir s'il est possible d'atteindre une moyenne supérieure à 2,3 passagers, et si oui, comment? 9.3 Gaz à Effet de Serre 6 Gaz à Effet de Serre (GES) directs ont été retenus par le protocole de Kyoto. Chaque gaz a un Pouvoir de Réchauffement Global (PRG) différent. Pour simplifier la quantification de leur rôle dans l'effet de serre, leur PRG est traduit en équivalent CO 2 : «equ-co 2». Les valeurs suivantes sont issues du rapport CCNUCC repris par le CITEPA [1] : Dénomination chimique CO 2 Nom molécule Dioxyde de Carbone Équivalent GES transport? CO 2 1 Oui : moteurs thermiques CH 4 Méthane 21 Non : Fermentation végétale N 2 O Protoxyde d'azote 310 Non : activité agricole SF 6 Hexafluorure de soufre Non : Procédés ind. HFC Hydrofluorocarbures 140 à Oui : climatisation PFC Perfluorocarbures 6500 à 9200 Non : Procédés ind. Les transports produisent essentiellement du dioxyde de carbone. Les fuites de gaz fluorés utilisés dans les climatisations des véhicules sont cependant à prendre en compte également, vu leur faut fort PRG et la forte augmentation de l'équipement du parc automobile en climatisation ces 15 dernières années [BIBLIO à ajouter: CITEPA-CCNUCC, p. 12] et [7]. Deuxièmement, il ne faut pas oublier qu'il existe des GES indirects tels que NO x, CO, COVNM; SO 2 [1]. Ceux-ci ne retiennent pas directement le rayonnement infrarouge mais favorisent, de par leur présence dans l'atmosphère, la longévité des GES ou même leur synthèse. Ce sont ces gaz non GES qui doivent être mesurés du point de vue légal par les organismes en charge de l'évaluation de la qualité de l'air comme Airaq à Bordeaux. Connaissant la quantité de chaque gaz émis par la combustion d'un litre de carburant donné, nous pourrions par exemple tenter une corrélation entre les mesures de NO x effectuées et les quantités de CO 2 Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif 39

40 mais cela ne permet pas de faire des scenarii prospectifs mais pourrait compléter le dispositif de diagnostic. Notons enfin que les GES ne sont pas les seules pollutions atmosphériques et qu'il convient de ne pas occulter toutes les autres problématiques : acidification, eutrophisation, pollution photochimique et ozone stratosphériques sont différents phénomènes participant à la détérioration de la qualité de l'air [2]. 9.4 Forme urbaine Définition générales Dominique Mignot à l'inrets définit la «forme urbaine» par l'agencement des localisations de l'habitat et de l'emploi [2]. Cette définition ne doit pas occulter celle que tente de faire le dictionnaire de Choay et Merlin [8], qui rapproche forme urbaine de morphologie urbaine : il est question ici de la répartition et l'aménagement des espaces libres et d'une unité architecturale. Ce même texte développe la forme urbaine en tant que «approche du paysage urbain par ses composantes». Il cite des auteurs qui insistent sur la futilité de la forme spatiale et que la forme urbaine est un agglomérat de rapports sociaux. Cette définition complète l'approche fonctionnelle par son raisonnement en termes de qualité du tissu urbain : caractéristiques de densité urbaine et de mixité des activités d'un quartier. A lire également : Laurent Fagart dans complex'cité donne quelques notions de forme urbain [9] A partir de ces définitions, nous nous proposons de définir la forme urbaine comme un ensemble comprenant les différentes structures des équipements qui font la ville : une voirie aux multiples ruelles étroites irriguées par de large avenues, un réseau de bus très maillé, une densité forte avec de multiples barres d'immeubles, une activité commerciale essentiellement en zone piétonne, etc. Nous nous restreignons ainsi aux éléments qui constituent la forme urbaine ayant une influence quelconque sur les déplacements. Les grands équipements tels que stade, rocade, aéroport mais aussi les centres commerciaux de périphérie sont une caractéristique de cela. Nous préciserons ces critères de forme urbaines retenues dans la chapitre «paramètres et solutions» Définir des paramètres de formes urbaines par l'approche mobilité Revenons sur la définition de forme urbaine. L'analogie est faite souvent avec la densité, en matière de forme urbaine et mobilité. Cependant, comme le signale Vincent Foucher : "la mixité dans l'espace urbain pouvant avoir autant d'effets positifs que la densification en matière de déplacements" [33]. Hildebrand Frey confirment également qu'une forme de ville composite peut avoir un impact bénéfique sur les mobilités [34]. Il faut cependant éviter les idées reçues. Ainsi, une étude sur l'aire de la région parisienne montre combien les pôles secondaires avec une forte mixité fonctionnelle n'ont pas permis de réduire les déplacements, seuls les pôles très excentrés arrivent à les limiter [35]. Vérifions ce que dit Aguilera and co, les résidents ne sont pas forcément les actifs d'un même pôle. Idée de «spatial mismatch»... De ces réflexion ressortent 3 caractéristiques majeures à prendre en compte en termes de déplacement et forme urbaine: densité et compacité de l'urbanisation mixité fonctionnelle (habitat, activité économiques, de loisirs et sport, grands équipements) 40 Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif

41 structures des transports : type de transport, caractéristiques du réseau (étendue, capacité...) Concernant la structure des réseaux de transport : ne pas dépendre d'un seul mode, Los Angeles (voir Article dans revue Urbanisme de juin 2008 (?) ) Nous ne traiterons pas par contre la problématique du foncier liée au transport, c'est à dire les problèmes d'arbitrage coût du logement coût du transport. Cependant, que ce soit la mixité sociale d'une zone pour favoriser des déplacements courts vers les lieux de travail ou la mixité des usages avec des terrains agricoles et des forêts pour assurer une certaine autonomie de l'aire urbaine et un cadre de vie de qualité, ces enjeux seraient à prendre en compte dans une réflexion plus globale, mais aussi plus lourde. Nous restreindrons l'étude à la détermination des paramètres liés à la forme urbaine qui peuvent faire varier les émissions de GES par une voiture particulière. Cette étude n'aborde donc pas les caractéristiques de forme urbaine de manière globale et omet les interactions automobile autres modes de transport. Tendances 9.5 Autres tendances à décrypter L'influence des Catégories Socio-Professionnelles, des revenus et de l'âge du ménage sont abordés dans [13](conclusion) mais reste faiblement analysés dans cette étude. Le vieillissement de la population française implique une diminution des déplacements autonomes de cette tranche d'âge mais une demande croissante de services à la personne à domicile. Comment gérer l'augmentation des déplacements des infirmiers ou autres auxiliaires de vie? [13]. Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif 41

42 10 Annexe III : ébauches de solutions pour Bordeaux 10.1 Proposer une politique régionale cohérente Proposer une alternative aux gaz fluorés de climatisation automobile Proposer des solutions de ferroutage de qualité Nous pourrions lister en 4 catégories les zones à relier sur le territoire : plate-forme de fret (voir notamment page suivante la carte des plateformes fret de l'agglomération bordelaise) ; zone industrielle ; zone portuaire ; carrière. Les enjeux soulevés par le ferroutage sont les suivants : quelle quantité de fret sera transporté? Rentabilité et compétitivité des pôles multi-modaux, selon la distance entre entre 2 pôles? Voir l'exemple Suisse pour plus de détails ; Comment proposer une politique restrictive de l'usage de la voirie par les Poids-Lourds? Comment taxer les semi-remorques en transit qui utilisent d'autres voies routières que l'autoroute? Quels faisceaux de voies ferrées sont à créer? 42 Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif

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44 10.2 En zone urbaine Réduire les transports par camion des matières premières de construction Cela peut passer par des centrales à béton proches des centres urbains, par un recyclage sur site des matériaux lors de réhabilitation. En effet, hormis les émissions de polluants par les camions, les extractions de matières premières sont en expansion forte, à cause notamment du manque de recyclage des matériaux. Raisonner de cette manière implique également d'éviter d'engager de grands chantiers de construction, notamment sur les zones forestières et agricoles : ces chantiers polluent et détruisent des écosystèmes permettant de stocker du dioxyde de carbone Réduire très fortement le trafic automobile en zone urbanisée dense Cela peut être proposé par des zones à accès restreint comme dans l'hypercentre, ou par une alternance dans les quartiers de voies automobiles et de voies réservées aux piétons et vélos. Cela permettrait d'inciter à ne pas prendre sa voiture pour de petits trajets, et ainsi de fluidifier le trafic automobile, réduisant ainsi la pollution de manière forte. Une autre piste d'action serait d'autoriser uniquement les véhicules hybrides, de type «stop & start» ou non polluants en ville. L'enjeu ici est d'éviter une ségrégation sociale par la nécessité d'avoir une automobile récente et donc chère pour accéder à certaines zones urbaines. Il peut être également imaginé de favoriser l'abandon de l'automobile grâce à un partenariat entre les collectivités et les structures de location de voiture ou d'autopartage Marchandise en ville : des tramays multi-usages L'idée de base en termes de marchandise est de fonctionner en hub. Ainsi, chaque étape du processus de livraison possède un mode de transport adapté au mieux, avec des tournées optimisée. En termes de hub, voir «la petite reine» à Bordeaux ou chronocity, plateforme de le Concorde de livraison chronopost. Pour le fret, CityCargo propose à Amsterdam de transporte le fret par le réseau de tramway existant, tout comme cela est fait à Dresden ou Wien : Pour les achats encombrants des citadins, pourquoi ne pas réserver des espaces dans le tramway, comme pour les vélos et les poussettes... Il existe, en termes de marchandise en ville, un exemple de la coopération en Rhône-Alpes pour livraison de le grande distribution par bateau [TEC193]. Pour le transport de matière première : aux Pays-Bas, le taux de recyclage en BTP est de 80%. La déconstruction est plus rentable que la destruction mais les délais sont plus long donc nécessitent un planning bien élaboré [44]. Enfin, il se pose la question de l'approvisionnement en énergie. Voir à ce sujet : [45] 10.3 Solutions TC Renouveler la flotte de bus et autres transports en commun à moteur thermique 44 Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif

45 Il serait bon tout d'abord de réduire la pollution des flottes de bus. Bien qu'ils représentent une part faible des émissions, ne nous privons pas de donner l'exemple en tant que collectivité et réduire, un peu, les émissions de GES. Relier les dépôts de bus à des centres de déchets disposant des procédés de méthanisation permettrait d'utiliser des moteurs type «gaz naturel», en émettant donc moins de GES et en n'émettant pas de polluants dus au transport de la matière énergétique, puisqu'à proximité S'inspirer du projet Bahn-ville De l'intérêt d'un cadencement et d'une fréquence forte... Créer des trains express desservant que certaines gares n'est pas forcément une bonne idée car le risque de rabattement automobile vers la gare «express». Confirmer les résultats du projet Bahn-ville, c à d «plus de fréquence amène plus de fréquentation et plus d'attente d'amélioration»? [42] (p.23). Une augmentation de la fréquence amène des résidants de communes non desservies à utiliser le TC. Rabattement Automobile : Beaucoup de passagers du train y accèdent en voiture et stationnent à la station ferroviaire [42] (p. 72). Mais on constate que la construction de garage à vélo plutôt que des parcs de stationnement a permis d'augmenter les usagers du train! (p. 73) Exemple : à Bourg en Bresse, l'augmentation des fréquences et la mise en place de lignes sans crochets a permis d'augmenter de 6 % la fréquentation Pénaliser les modes individuels motorisés Créer des ilôts desservis directement que par bus et vélo, impliquant une pénalisation en temps du trajet automobile équivalent. Exemple de Bordeauxcentre. Créer une ceinture/cassure verte avec un BHNS ou tram-train comme seul axe majeur la traversant : le contournement automobile obligatoire de cette zone pour relier deux centres urbains favorisera le TC La ville creuse appliquée à l'agglomération bordelaise Les TCSP, leviers d'une urbanisation et non l'inverse, voir p. 176 [43]. Ainsi, afin de réaliser un projet de trame urbaine de type «ville creuse», il faudrait proposer, par exemple, un TCSP passant par Saint-Jean d'illac, Saint-Médard, Blanquefort, Le bouscat, Mérignac, Pessac. En complément, il s'agirait de mettre en place des «coupures automobile» : aéroport de Mérignac, poudrerie + coupures vertes. Interaction urbanisme et transports et Gaz à Effet de Serre engendrés -septembre 2009, définitif 45